基于无线传输的瓦斯监控系统设计与应用

煤与瓦斯突出是一种极其复杂和严重的气斯动态现象。建立基于计算机系统、煤矿安全监测系统、局域网的预警系统,是有效预防煤、瓦斯爆发的前提条件。煤、瓦斯爆发预警系统是一个配套的系统项目,结合了煤矿安全理论、信息技术和早期预警技术。根据防爆技术系统的硬件条件、组织管理结构和特点,分析了气爆预警的原理、逻辑结构和实现过程,基于无线收发芯片nRF2401设计了预警系统的软硬件结构,与传统的有线数据传输系统相比,省略了连接线。实际应用结果表明,监测系统稳定、可靠、准确,具有较大的应用价值。     

煤矿采掘工作面粉尘防治技术及其发展趋势

以陕煤曹家滩煤矿122109综采工作面为工程背景,利用Fluent数值模拟软件分析了122109综采工作面原始风流—粉尘运移分布规律,根据分析结果创新提出了采煤机机面双除尘器协同除尘技术,并模拟分析使用该技术对综采工作面和工作面人行区域呼吸带高度位置及煤壁侧机身上方空间位置粉尘的改善效果。模拟结果表明：在双机载除尘器协同作用下,综采工作面高浓度粉尘云团明显减小,采煤机割煤粉尘向人行区域扩散现象明显减弱;对人行侧呼吸带高度位置粉尘质量浓度最大降尘效率达98.80%,采煤机上滚筒附近最大降尘效率达到51.20%。通过现场应用发现,双机载除尘器的使用对工作面的降尘效率最大达到93.94%,有效解决了综采工作面采煤机滚筒割煤粉尘扩散污染人行空间的问题,显著改善了作业人员的工作环境。

     

基于Simulink的三连杆机械臂控制器参数化算法

面向三连杆机械臂控制器设计,提出了直接参数化算法。三连杆机械臂系统属于非线性系统,可转变为具备期望特性结构的线性系统,以明确控制器参数化形式。在控制器设计中,依旧具备可利用自由度,以此优化完善系统整体性能。通过直接参数化算法,且基于Simulink仿真检验算法实效性。结果表明,三连杆机械臂控制器可实现机械臂稳定运转于直立平衡点位置;且直接参数化算法可显著优化机械臂各个关节响应调节时间与超调量。     

综掘面抽出风筒吸风口直径对风流场影响分析:以煤矿矿井为例

矿井综掘工作面良好的通风环境是保障煤矿安全生产的前提。文章以某煤矿综掘巷道为研究对象,采用Fluent软件模拟长压短抽通风系统中抽出风筒吸风口直径变化对风流场的影响。由模拟结果可知:吸风口直径的大小直接影响巷道内风流分布,吸风口直径的改变会对压入射流形成干扰,对距掘进端头0~10 m范围内的风速影响最大;同时对巷道内涡流有明显的影响,吸风口直径从0.5 m增加到0.6 m时,涡流区域减小,直径从0.6 m增加到1.0 m时,涡流区域逐渐扩大,吸风口直径0.6 m时能实现最佳通风效果。     

掘进巷道壁面粗糙度对受限贴附紊动射流的影响

由于巷道壁面粗糙度对贴附紊动射流起始段与主体段有较大影响,根据贴附射流理论,通过FLUENT软件数值模拟,分析在巷道壁面粗糙度厚度不同及粗糙度不均匀的情况下,贴附紊动射流运动特征及对掘进巷道内通风流场的影响。结果表明：巷道壁面粗糙度厚度对受限贴附紊动射流的起始段影响较小,对主体段影响较大,随着粗糙度厚度增大,主体段的轴心速度减小越快,低风速区厚度增大,在回流区易形成涡流区;随着粗糙度不均匀性增加,巷道内涡流区增大。数值模拟结果与理论分析结果相符,为研究掘进巷道风流传递过程、粉尘与瓦斯运移规律等提供了理论基础。     

煤矿通风机监控系统应用研究

以某煤矿的通风机监控系统为对象,对系统的设计及应用情况进行了详细研究。在对煤矿通风机系统布局进行简要概述的基础上,对其监控系统的整体方案进行了设计,系统可划分成为现场测量、基础控制和监控管理3大部分。从监控系统的硬件和软件程序2个层面进行了详细的介绍与研究,其中PLC控制器选用的是S7-200型。将设计的监控系统成功部署到了煤矿通风机工程实践中,对运行结果进行现场测试,发现使用监控系统后通风机的运行质量和效率均有了明显提升,矿井的温度、风速、瓦斯浓度均得到了改善,为煤矿生产安全奠定了良好的基础。     

煤矿综掘工作面风筒末端角度调整方案研究

针对目前煤矿综掘工作面局部通风系统易造成瓦斯积聚严重、通风效率低等问题,提出改变压入式风筒末端角度来实现风流和瓦斯最佳运移路径这一思路,并以柠条塔矿综掘工作面的实际工作环境和通风条件为研究对象,通过模拟风筒末端方向角度对风场和瓦斯场分布规律的影响,得到风筒末端角度合理变化范围。     

综采面风流参数对单-双尘源耦合粉尘运移规律影响及治理技术研究

综采工作面一直以来都是煤矿粉尘污染的重灾区。为解决综采面粉尘污染问题，通过建立高度仿真综采面三维模型，利用Fluent软件模拟分析了不同风速条件下综采面单一尘源及单-双尘源耦合条件下各尘源点扩散粉尘分布规律。通过对比分析模拟结果，获取综采面最优排尘风速，并以此为依据提出相应的综采面控除尘措施。研究成果可指导矿井前期通风布局设计及开采过程中综采、综放面粉尘治理，对创建安全绿色矿井具有重要意义。